D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的3种设计方案

介绍了用于不平衡负荷补偿的三相三角形连接的配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）中补偿电流的3种设计方案,即电纳补偿原理、最大相电流最小化设计和无零序设计方案。从所需的最大补偿相电流和补偿电流零序分量等性能指标和工程意义与实现要求等方面对3种设计方案进行了比较。在负荷严重不平衡的情况下,补偿装置三相分担的负荷不均衡会限制装置的补偿能力,也容易导致一相或两相过流。最大相电流最小化设计,可以尽量实现三相电流大小均衡,从而提高设备利用率,扩大不平衡负荷补偿范围。无零序设计方案的效果与最大相电流最小化设计方案接近。     

计及负序电流均衡的孤岛微电网电压不平衡协同控制策略

孤岛微电网中,由于公共耦合点(PCC)处存在大量单相负荷和非线性负荷,系统易出现三相电压不平衡及负序电流无法均衡分配问题。为此,在分析不平衡补偿与负序电流均衡机理的基础上,提出一种基于动态一致性算法的电压不平衡补偿及负序电流均衡控制策略。在分布式二次控制层中,通过分布式稀疏通信网络实现相邻的分布式电源间实时数据交换,采用动态一致性算法估算全局平均电压和平均负序电流,自适应调节电压不平衡补偿参考向量,以实现电压不平衡补偿和负序电流的均衡控制。该控制策略不仅实现了公共耦合点处电压不平衡补偿,还解决了分布式电源(DG)间因线路阻抗分布不均的负序电流均衡控制问题。最后,通过仿真与实验验证了所提方法的有效性和可行性。     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

无功和三相负荷不平衡的序分量法补偿控制

将静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)并入电网来补偿无功功率和配电网三相负荷不平衡。通过对称分量法和叠加原理,对配电网三相负荷不平衡情况下正序、负序等效电路进行分析,提出一种新的正、负序补偿电流叠加补偿控制方法。正序控制环采用δ-θ控制,实现配电网无功功率补偿和保持STATCOM直流侧电压稳定;负序控制环采用φ-θ控制,实现STATCOM补偿三相负荷不平衡产生的负序电流,使电网侧三相负荷保持平衡。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿电网无功功率和三相负荷不平衡。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的优化设计

在介绍不平衡负荷的电纳补偿原理的同时，分析了其不足之处，即在负荷严重不平衡的情况下，三相补偿装置分担的负荷不均衡，限制了装置的补偿能力，也容易导致一相或两相过流；针对不平衡负荷补偿的特殊工况，提出了补偿电流优化设计的目标，即三相电流大小均衡。文中给出了补偿电流优化设计的理论依据和前提条件：首先，通过选择合适的电路连接方式，电流是多样可选择的；从数学上证明了提出的优化设计目标的合理性，并给出了优化补偿电流的计算方法。通过MATLAB计算，与传统补偿思路进行了基波电流、电容电压波动等多项指标的比较，证明优化设计原理在各项指标上都具有明显的优势。PSCAD仿真和10 kVA样机实验结果表明，优化设计原理可以实现且效果良好。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的优化设计

在介绍不平衡负荷的电纳补偿原理的同时,分析了其不足之处,即在负荷严重不平衡的情况 下,三相补偿装置分担的负荷不均衡,限制了装置的补偿能力,也容易导致一相或两相过流;针对不 平衡负荷补偿的特殊工况,提出了补偿电流优化设计的目标,即三相电流大小均衡。文中给出了补 偿电流优化设计的理论依据和前提条件:首先,通过选择合适的电路连接方式,电流是多样可选择 的;从数学上证明了提出的优化设计目标的合理性,并给出了优化补偿电流的计算方法。通过 MATLAB计算,与传统补偿思路进行了基波电流、电容电压波动等多项指标的比较,证明优化设 计原理在各项指标上部具有明显的优势。PSCAD仿真和10 kVA样机实验结果表明,优化设计原 理可以实现且效果良好。     

基于基波检测原理的配电台区有源补偿装置研究与应用

主要介绍了应用于低压配电网三相四线系统的配电网有源电力电子补偿装置,分析了直接检测基波有功电流分量的基本原理。利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功方面的补偿特性,尤其在配电台区负荷不平衡情况下,通过在Matlab/Simulink环境下仿真,证明此种配电网有源补偿装置检测控制方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性。最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功及三相电流不平衡情况下的有效性。     

配电网三相不平衡补偿装置的研究

为了解决中、低压配电网系统中普遍存在的三相负荷不平衡问题,利用晶闸管控制电抗器和固定电容器组相结合的补偿方式来进行负荷不平衡和无功功率的综合补偿。根据三相不平衡补偿原理,可以由负载的三相线电流获得需要补偿的电纳值;利用分相调节模式,可以提供三相分别控制的、连续平滑变化的等效电纳值,通过调节静止晶闸管的触发角,获得电纳的给定值,达到补偿效果。仿真结果表明,该装置可以对三相不平衡负荷同时实现无功功率补偿和负荷平衡化。     

基于柔性接地技术的配电网三相不平衡过电压抑制方法

配电网三相对地参数不平衡会产生三相不平衡电压,一般采用投切电容器或电抗器补偿三相不平衡参数,抑制不平衡电压,但该方法补偿的精度和速度有限,难以彻底而迅速地实现三相不平衡过电压抑制。因此,在前期发明的柔性接地技术(专利201110006701.2)基础上,提出配电网三相不平衡过电压抑制新方法。通过PWM有源逆变向配电网注入零序电流补偿三相对地不平衡电流,实现对零序电压的控制,从而抑制三相不平衡过电压。仿真分析结果表明,所提方法可有效抑制三相不平衡过电压,能够将中性点位移电压限制为零。     

一种变压器短路试验供电装置网侧电流平衡控制研究

当利用电网进行变压器短路试验时,较大的短路电流会对电网产生冲击,影响同一电网中其他负荷的安全运行.为此,设计了一种三相四线制变压器短路试验供电装置,通过位于直流母线上的储能装置,额外形成一条能量供给通道,以减轻短路电流对电网的冲击.然而利用该供电装置对单相变压器进行短路试验时,若不加以有效控制,系统输出侧的不平衡电流将导致网侧电流同样出现不平衡现象,从而造成网侧中点电位发生偏移,不仅影响装置控制精度和效果,还会使其三相输出电压不对称,严重时会造成被测变压器的损坏.为此,提出了一种基于基波功率平衡的输入电流补偿算法,用于计算输入电流基准,实现不平衡变压器短路试验条件下的网侧三相电流平衡运行,并通过实验验证了该算法的可行性和有效性.